蓝藻16S rRNA-23S rRNA基因间隔区序列(ITS)多拷贝分析

摘要

提取12个蓝藻样品（实验室编号为S1-S12）全DNA，PCR扩增16S rRNA-23S rRNA基因间隔序列（ITS）并测序；采用Cluster X1.83对所得序列进行比对，并对比对结果进行人工校正；采用割胶回收电泳检测、菌液PCR及混合模板PCR扩增三种方法分析ITS-L2（最长拷贝）。
　　结果显示：
　　（1）ITS-L2为假阳性条带,是由ITS-S和ITS-L1形成的异源双链。
　　（2）色球藻目中Synechococcus7942ITS序列仅含一种类型拷贝，包含tRNAAla和tRNAIle编码序列。
　　（3）颤藻目中Oscillotoria tenuis、Microcoleus raginatus、Leptolyngyoideae sp.R8、Leptolyngyoideae sp.R11、Phormidium sp.R30，念珠藻目中Anabaena aequolis Borge、Nostoc sp.R34、Nostoc sp.R35、Nostoc calcicola，真枝藻目中Hapalosiphon welwitschii、Mastigocladus sp.ITS序列均为两种类型的拷贝，其中ITS-S均不含tRNAAla和tRNAIle编码序列，ITS-L1均包含tRNAAla和tRNAIle编码序列。
　　以蓝藻中部分念珠藻目和真枝藻目为实验材料，采用Cluster X1.83对ITS-S和ITS-L1序列进行比对，并对结果进行人工校正；用Mega5.0软件对ITS-S，ITS-L1进行碱基组成、遗传距离、碱基替换饱和性分析；用基于ITS-S、ITS-L1序列的系统树与基于16S rRNA系统树进行比较，以在16S rRNA系统树（中出现并得到较高支持率（BP值）的分支是否在ITS-S、ITS-L1系统树中得到得到重现以及是否也获得相应的支持率（BP值）作为参照判断ITS-S和ITS-L1作为系统学研究的分子标记的适用性。
　　结果显示：所分析的念珠藻目和真枝藻目ITS序列特点如下：
　　（1）ITS-S序列、ITS-L1序列平均长度分别为324.6bp、583.2bp。
　　（2）ITS-S序列的A、T、C、G平均含量分别为36.7%、23.9%、16.3%、23.1%，GC含量平均值为39.4%；ITS-L1序列A、T、C、G平均含量分别为31.8%、25.4%、17.9%、24.9%，GC含量平均值为42.8%。
　　（3）ITS-S序列中含有305（433）个变异位点，203（433）个简约信息位点；ITS-L1序列中含有454（727）个变异位点，317（727）个简约信息位点。
　　（4）ITS-S和ITS-L1遗传距离的平均值分别是0.381和0.328。
　　（5）ITS-S和ITS-L1碱基替换均未达到饱和。
　　（6）在基于16S rRNA序列的MP树和ML树中获得良好支持率的分支Ⅰ、分支Ⅱ、分支Ⅲ、分支Ⅳ、分支Ⅴ在基于ITS-S序列的MP树和ML树中仅重现了分支Ⅱ、分支Ⅲ和分支Ⅴ，而在基于ITS-L1序列构建的MP树和ML树中均得到重现并获得良好的支持率。
　　综合以上结果，可以认为：
　　（1）蓝藻16S rRNA-23S rRNA基因间隔序列（ITS）尚未完成协同进化；
　　（2）ITS-S很可能是由ITS-L1缺失tRNAAla和tRNAIle编码序列而来，ITS-L1更适合作为系统学研究的分子标记。

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第一章 文献综述

1.1 蓝藻概述

1.2 蓝藻的分类

1.3 蓝藻系统学研究中常用的分子标记

1.4 分子进化中的几个问题

1.5 本研究的研究背景目的和意义

1.6 技术路线

第二章 蓝藻ITS序列多拷贝现象分析

2.1 材料

2.2 方法

2.3 结果和分析

2.4讨论

2.5小结

第三章 ITS-S和ITS-L1序列分析

3.1材料

3.2方法

3.3结果和分析

3.4讨论

3.5小结

第四章 总结

4.1总结

4.2不足之处及待探讨的问题

参考文献

硕士在读期间发表的论文

致谢